以1985年渭干河流域土壤普查数据、1998年Landsat TM影像和2008年CBERS影像为数据源,通过人机交互解译方式获取3个时期土壤盐渍化分布状况,然后采用GIS空间分析方法对23年来土壤盐渍化时空变化特征进行分析。结果表明:①1985-2008年,总趋势是随着流域灌区和耕地面积的扩大,盐渍化耕地也随之增加,土壤盐渍化耕地面积由13.32×104hm2增至13.78×104hm2。②流域土壤盐渍化现象普遍,主要分布在绿洲的下部边缘地带,河流中下游、地势平缓低洼等区域,盐渍化耕地在绿洲内部呈条形状分布,在绿洲外围呈片状分布。③河道、渠系和水库渗漏、耕作制度不合理、土地不平整和气候变化等多种因素导致渭干河流域土壤盐渍化扩大,但在局部地区由于生态恢复和改良利用措施,使得土壤盐渍化面积也有缩减。

运用RS与GIS技术,结合统计学方法研究了渭干河流域土壤盐渍化分布状况、表层土壤(0 cm-30 cm)盐渍化特征及其驱动力。结果表明:①流域盐渍化耕地总面积11.48×104 km2,占总耕地面积的39.83%。土壤盐渍化现象普遍,主要分布在绿洲的下部边缘地带,河流中下游、地势平缓低洼等区域。盐渍化土壤呈条形状分布,在绿洲边缘带呈片状分布,边缘的重度盐渍化土壤交错分布在轻度和中度盐渍化土壤中。②流域土壤pH值平均值为8.42,属于碱性土壤。土壤含盐量较高,平均值达到19.28g/kg,土壤盐渍化类型主要以硫酸盐和氯化盐为主。③渭干河流域土壤盐渍化是自然因素和人为因素相结合的产物,自然因素是形...

【目的】探明渭库绿洲土壤盐渍化时空变化特征,分析影响土壤盐渍化遥感监测的植被物候特征和陆面地表参数的重要性,为干旱区绿洲盐渍化及荒漠化的治理提供科学依据。【方法】基于MODIS-NDVI数据反演得到历年植被物候特征,耦合植被指数、干旱指数、影像反射率等陆面地表参数和植被物候特征作为Cubist回归树模型的输入因子,预测渭库绿洲2006—2016年土壤含盐量。【结果】渭库绿洲生长季开始时间集中于5—6月,生长季结束时间集中于11—12月;绿洲内部累积生物量值较高,集中于6.08～9.20;绿洲荒漠过渡带的累积生物量值较低,集中于3.64～6.08;仅用物候参数预测土壤含盐量的精度较低,而耦合物候参数和陆面地表参数预测土壤含盐量的精度(均方根误差RMSE=9.02,可决系数R~2=0.72)显著高于只用陆面地表参数(RMSE=12.66,R~2=0.22)或只用物候参数预测土壤含盐量的精度(RMSE=13.29,R~2=0.12);温度干旱植被指数、绿洲内部累积生物量值、盐分指数、修改型土壤调整植被指数和蓝波段反射率等参数在预测土壤含盐量方面具有较高的相对重要性,表明土壤含水量、植被长势情况、植被累积生物量和可见光反射率是监测盐渍化的重要参数;渭库绿洲区域主要分布的是非盐渍化地和轻盐渍化地,土壤含盐量年平均值为7.08 g·kg~(-1)a~(-1);绿洲农业区内部的土壤含盐量较低,基本上是非盐渍化地;在绿洲东部和南部外围绿洲的土壤含盐量较高,主要是中度盐渍化地;土壤盐渍化主要呈不显著减少趋势,减少幅度集中于0.00～0.764 g·kg~(-1)a~(-1);少部分区域呈增加趋势,主要分布在绿洲中部区域和靠近塔里木河的南部区域,增加的幅度集中于0.00～0.742 g·kg~(-1)a~(-1); 2007年盐渍化程度最重,土壤含盐量均值为12.68 g·kg~(-1), 2011年盐渍化程度最轻,土壤含盐量均值为4.61 g·kg~(-1)。【结论】运用回归树模型能够建立完备的土壤-环境关系知识,能有效地提取区域土壤盐渍化信息。耦合植被物候参数使预测土壤盐渍化的精度显著提高,不同物候特征与土壤含盐量有明显的对应关系。渭库绿洲区域土壤盐渍化主要呈减少趋势,少部分区域呈增加趋势,盐渍化治理效果显著。主要受人为因素影响,渭库绿洲部分区域的土壤含盐量呈增加趋势,因此需要针对这些区域制定合理的盐渍化治理和生态环境保护措施。

评价新疆玛纳斯河流域灌区灌溉技术对土壤盐渍化的影响程度。以石河子垦区为例,着重分析不同阶段灌溉技术对土壤盐渍化的影响;根据土壤盐渍化与灌溉技术水平的关系,用类比法对灌区盐渍化耕地的发展趋势进行初步预测。结果表明:在无排水条件下漫灌、畦灌等传统灌溉技术造成地下水位迅速上升,土层出现严重积盐。井灌井排技术有效地降低了地下水位,土壤明显脱盐,作物产量不断提高。目前大力推广的膜下滴灌由于其良好的节水和压盐效果,土壤中盐分含量逐年下降,随着滴灌年限的增加,土壤平均脱盐率逐渐提高;预计2010年大部分地区水资源达到合理利用后,灌区次生盐渍化耕地比例将下降到35%~40%,2020年区域水资源实现高效利用后...

土壤盐渍化严重制约土地生产力,实时监测土壤盐渍化有利于农业正常生产。选择新疆渭干河—库车河绿洲的光谱反射率数据,研究不同程度盐渍化土壤的光谱特征;并对绿洲所在的库车县的环境与灾害监测预报小卫星的高光谱数据进行盐渍化信息提取。提取步骤为:首先对土壤光谱反射率数据进行14种形式的变换,再与土壤含盐量进行相关分析、逐步回归分析,建立估算不同盐渍化程度的土壤含盐量方程,用均方根误差验证方程的精度;其次,建立植被和土壤波谱库;最后,在波谱库的数据基础上,使用波谱角分类法(SAM)对环境与灾害监测预报小卫星的高光谱数据进行分类。用同步实测数据对分类效果进行精度评价,效果较好,这一结果为今后该区域的高光谱应用奠定了基础,对区域农民耕作方式提出了警示,为区域可持续发展实践提供了参考。

【目的】研究新疆玛纳斯河流域盐渍化严重程度及分布情况,为治理土壤盐渍化提供参考。【方法】采用2007-08-19的玛纳斯河流域Landsat TM影像图,通过主成分分析选出典型波段,计算归一化植被指数和归一化差异水体指数,并结合近红外波段进行决策树分类,获取不同程度盐渍化土壤的分布情况。【结果】根据归一化植被指数、归一化差异水体指数、近红外波段及第3主成分,构建了玛纳斯河流域土壤盐渍化决策树分类流程,分类结果显示:玛纳斯河流域各个灌区都有不同程度的土壤盐渍化,其中重度盐渍化土壤主要分布在安集海灌区、132团灌区及玛纳斯河流域附近,约占玛纳斯河流域耕地面积的0.5%;轻中度盐渍化土壤主要分布在绿...

本文根据研究区域的自然环境特征,在GIS支持下,通过单因子分析和多因子综合评价相结合,对研究区域土壤盐渍化敏感性进行了评价,明确了土壤盐渍化敏感性分布规律及其地域差异。结果表明,研究区域土壤盐渍化危险性较严重—敏感性区域主要以中度敏感性、轻度敏感性为主,其中土壤盐渍化重度敏感区面积占绿洲总面积的15%,中度敏感区占31%,轻度敏感区占30%;不敏感区面积占35%;从整个研究区来看,盐渍化敏感性的分布呈现出以下特点:一是盐渍化危险性区域,尤其是中度、重度敏感区域呈大面积区域性分布,轻度敏感性区域呈片状或斑点状断续分布;二是盐渍化危险性东部高于西部,南部高于北部的趋势。

[目的]土壤盐渍化是全球范围内威胁干旱半干旱地区灌溉农业可持续发展的重要问题之一。遥感技术可大范围定性和定量监测和评估土壤盐渍化，为土壤盐渍化防治和治理提供支撑。[方法]该研究采用文献计量学方法，对2000-2022年期间Web of Science核心合集和中国知网数据库收录的土壤盐渍化遥感监测领域相关论文的发文特征、研究热点及其演化趋势进行定量分析，并借助CiteSpace软件进行可视化。[结果]分析结果表明：（1）国内外基于遥感的土壤盐渍化监测研究总体呈上升态势，中国、美国和德国是土壤盐渍化遥感研究最活跃的国家，中国科学院是最活跃的研究机构，发文量前三的期刊为《Remote Sensing》、《Geoderma》和《International Journal of Remote Sensing》；（2）土壤盐渍化遥感监测领域与其他研究领域交叉较为广泛，涉及环境科学、遥感、水资源、电子电气工程等多领域协作，交叉融合趋势显著；（3）机器学习、气候变化、大数据遥感平台是土壤盐渍化遥感研究的热点领域，而土壤盐渍化对植被生长的影响和土壤水盐的交互效应也将成为未来土壤盐渍化遥感的重要研究内容。[结论]本研究结果展示了近20年来土壤盐渍化遥感的发展历程和研究热点，为相关研究挖掘出新研究方向提供了参考。

研究农业生产活动对土壤盐渍化的负面影响,有利于合理安排农业公共投资,促进生产与环境协调发展。在介绍我国土壤盐渍化概况的基础上,利用相关文献分析影响土壤盐渍化的不同因素,同时利用省级Panel数据和计量模型进一步探索农业生产活动对土壤盐渍化的影响。结果表明,灌溉程度、单位钾肥投入会对土壤盐渍化产生显著影响。单位耕地上灌溉面积越多,耕地发生盐渍化的概率也越高;同时单位面积上钾肥使用量越高,耕地发生盐渍化的概率也越高。此外,还在统计意义上发现排灌对抑制土壤盐渍化具有明显作用。因此,针对农业生产活动对农业生态环境可能造成的负面影响,进一步提出应该在增加农业公共投资的背景下,加强农业基础设施的建设,引导...

为了探明新疆盐渍化土壤特性与土壤氮素矿化和硝化的关系,通过室内培养方法,研究了不同盐渍化类型和程度的新疆盐渍化土壤氮素的矿化和硝化特征。结果表明,盐渍化类型对土壤氮素矿化有重要影响。在培养过程中,碱化土壤矿质氮含量明显低于盐化土壤;在碱化土壤中,随着碱化度和pH值的升高,矿化量迅速降低;在盐化土壤中,盐化程度的增加对于土壤矿化特征影响不大,但是随着盐化程度的增加矿化率明显增加。在盐渍化土壤中,碱化土壤的氮素硝化作用较盐化土壤快;无论是碱化土壤还是盐化土壤,随着盐渍化程度的增加,氮肥硝化作用都受到不同程度的抑制;在碱化土壤中,氮素硝化率与pH、总盐含量、碱化度均呈极显著负相关,而在盐化土壤中,氮...

土壤盐渍化是制约黄河三角洲农业可持续发展和生态系统良性循环的主要环境问题之一,掌握盐渍化土壤的空间分布规律对于因地制宜地制定盐渍土改良措施具有重要指导意义。本文在土壤盐渍化野外调查和对土壤样品含盐量实验分析的基础上,采用普通克里格和协同克里格两种方法对研究区土壤含盐量的空间分布情况进行了估算。结果表明,加入协变量的协同克里格模型可以普遍提高对含盐量估算的精度,而模型中主变量对各协变量的敏感度不一。从对含盐量计算精度提高的程度来说,各协变量依次为:Ph值>有机质>Cl-离子>高程值。通过插值得到的不同深度土壤含盐量分布图,为分析黄河三角洲土壤盐渍化的空间分布与变异特征,以及当地的盐渍化土壤治理和...

本文以曲周试验区为例 ,研究了盐渍土改造区土壤有机质演化的阶段性特征及系统培肥措施。盐生植被归还条件下 ,土壤有机质含量小于 5g·kg-1,近乎贫瘠。随着化肥用量的增加 ,作物生物产量增加 ,以根茬归还土壤 ,从而使土壤有机质含量提高到 8～ 9g·kg-1;加大秸秆还田量 ,土壤有机质含量可提高并维持在 10～ 12g·kg-1。2 0世纪 90年代以后 ,随着高产作物品种的出现、生产条件的改善、物质投入的增加 ,作物产量明显提高 ,无论是以根茬还是秸秆还田都会增加还田量 ,使土壤有机质含量超过 10g·kg-1,有的达到了 12 .5 0g·kg-1;农牧结合 ,以优质的有机物质归还土壤...

近年来，随着机器学习算法的发展，国内外专家学者致力于利用机器学习模型展开土壤盐渍化遥感相关研究，并取得了丰硕成果。本文利用文献计量可视化软件CiteSpace，对近十年来基于机器学习的土壤盐渍化遥感建模研究进行分析，确定了研究主题和热点，从机器学习算法、建模特征变量以及模型评价等方面评述研究进展，并针对当前研究热点对目前研究的局限性与发展趋势进行讨论。主要结论：1)机器学习算法在土壤盐渍化遥感建模中发挥着至关重要的作用，主要研究主题有机器学习算法及其精度研究、建模特征变量选择研究、遥感数据源选择对模型的影响研究、土壤盐渍化研究区域选择和基于机器学习的土壤盐渍化数字制图应用研究。2)目前的研究热点为辅助变量作为特征变量在模型构建中的应用、实测光谱数据与多源遥感光谱数据结合以及最佳机器学习算法选择。3)以2018年为节点，研究进展分为起步阶段和高速发展阶段，目前仍存在需要解决的挑战以提高模型的准确性。未来的研究方向应集中在云平台和机器学习在土壤盐碱化大范围、长期监测中的应用。

【目的】通过冗余分析充分挖掘伊犁河谷流域新垦绿洲不同农田的土壤pH、全盐量、可溶性盐离子含量变化以及各要素之间的相关性,为该区合理灌溉、农业可持续发展提供科学支撑。【方法】以伊犁河谷流域新垦绿洲不同农田土壤为研究对象,运用传统统计学和冗余分析相结合的方法。【结果】①不同农田类型中,除小麦属于轻度盐渍化外,其余农田均属中度盐渍化,碱化程度均为中度碱化;可溶性盐离子中均值含量最高阴离子为SO■,阳离子为K~++Na~+;②从冗余分析结果得知前两轴解释了该区80%以上的土壤盐渍化信息,能清楚的表明土壤盐渍化指标与可溶性盐离子之间的关系,从整体来看不同农田全盐量与SO■相关性比较强,除苜蓿(Clover)外其余农田均与Ca~(2+)相关性强,阴离子与阳离子分别对pH、碱化度在一定程度上有影响。【结论】不同农田类型中可溶性盐离子含量均与盐渍化指标表现出一定的关联性,与传统统计学方法相比,冗余分析能直观表达影响盐渍化指标主要因素,同时为分析盐渍化信息提供新的有效方法。

对平罗县101个耕地土壤样点的进行统计分析和冗余分析,得到各层土壤盐分数据的基本特征,以及各要素的相关性和影响盐渍化指标的主要离子。结果表明:1)该区各层土壤都呈盐渍化状态,有明显的盐分表聚现象。2)RDA结果显示前2个排序轴反映了该区80%以上的土壤盐渍化信息,排序轴与环境因子的线性结合程度较好的反映了盐渍化指标与盐分离子之间的关系。3)与常规统计方法相比,RDA所包含的信息量更大,而且能够更直观地表达研究区土壤盐渍化特征以及影响盐渍化指标的主要因素,是分析盐渍化信息的有效方法,能够为区域盐渍化评价和治理以及土地利用管理提供科学依据。